laporan 4 (kultur embrio)
advertisement
I. PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Penyelamatan embrio merupakan salah satu cara melindungi embrio yang bermasalah dan embrio tersebut dapat diselamatkan dan ditanam secara aseptis dalam media buatan sehingga dapat berkecambah dan menghasilkan tanaman utuh. Masalah yang dihadapi oleh embrio tersebut meliputi masalah eksternal yaitu, tidak tersedianya cadangan makanan di lingkungannya, dan masalah internal yaitu, masalah yang terdapat di dalam genetik embrio itu sendiri, yang memungkinkan adanya penurunan terhadap individu baru. Masalah internal tersebut, dapat disebabkan karena, polen tidak bisa berkecambah, polen mampu berkecambah namun tabungnya tidak berkembang, terdapat taburkecambang, polen berkecambah namun tidak mampu brfertilisasi, polen dan tabung ada, terjadi fertilisasi namun embrio gagal (gugur), berkembang namun perkembangannya tidak sehat. Untuk menanggulangi masalah ini maka dilakukan fertilisasi dengan cara invitro bila ovary embryo tidak berkembang, atau dengan menyelamatkan embryo yang telah terbentuk dari ovary atau buah yang amsih muda. Selain teknik penyelamatan embrio ini dikenal juga teknik kultur embrio (embryo culture), yaitu penanaman embrio dewasa pada media buatan secara aseptis. Aplikasi kultur embrio ini antara lain perbanyakan tanaman, pematahan dormansi untuk mempercepat program pemuliaan serta perbanyakan tanaman yang sulit berkecambah secara alami, misalnya anggrek. Dalam perbanyakan semakin sedikit jumlah sel maka semakin sulit untuk ditumbuhkan.Embryo dewasa hanya membutuhkan senyawa anorganik dan sukrosa untuk dapat berkecambah, sedangkan embryo yang sangat kecil membutuhkan senyawa yang sangat kompleks. 1.2 Tujuan Praktikum ini dilaksanakan dengan tujuan untuk mengetahui dan mempelajari cara serta metode yang dapat dipraktikan dalam praktikum embrio rescue dalam media in vitro ini. Selain itu juga memahami tahapan prosedur kerja yang tepat melalui hasil praktikum yang telah dilaksanakan. II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Morfologi Kacang Tanah dan Tanaman Anggrek 2.1.1 Morfologi Kacang Tanah 1. Akar Sistem akar merupakan akar tunggang yang telah berkembang menjadi baik dengan banyak akar-akar lateral, tidak memiliki rambut akar, dan memiliki bintil akar untuk mengikat nitrogen. 2. Batang Berbentuk cabang percabangan terdiri dari dua jenis yaitu dengan cabang vegetatif dan cabang reproduktif. Cabang vegetatif dicirikan dengan adanya daun sisik yang disebut katofil yang terdapat pada 2 buku pertama pada cabang. Cabang vegetatif sekunder dan tertier dapat berkembang dari cabang vegetatif primer. 3. Daun Daun pada batang utama tersusun spirat, pada cabang vegetatif primer tersusun berseling, berdaun 4, dengan 2 pasang daun duduk berhadapan berbentuk membundar telur sungsang berukuran 3 – 7 cm x 2 – 3 cm, panjang tangkai daun 3 – 7 cm, terdapat bagian yang menggembung pada dasar tangkai daun pada dasar setiap daun. Hal ini merupakan ciri adanya pergerakan pada malam hari yaitu tangkai daun akan menggulung ke bawah dan daun akan menggulung ke atas sampai keduanya bersentuhan. 4. Bunga Cabang perbungaa berbentuk tunggal pada katafil dan ketiak daun pada cabang vegetatif dan ada beberapa yang tumbuh pada buku teratas pada batang.Pada setiap perbungaan terdapat 2 – 5 bunga, bunga duduk berwarna kuning muda hingga jingga kemerahan. 5. Buah Buah polong berbentuk silindris, berisi 1 – 6 biji buah yang siap dipanen memiliki ciri warna coklat kehitamhitaman. 6. Biji Setiap biji diliputi oleh selaput biji tipis berwarna antara putih hingga merah muda, merah, ungu, coklat kemerahan dan sedikit kecoklatan. Setiap biji memiliki dua keeping biji yang lebar, epikotil dengan daun dan tunas primordial, hipokotil dan akar primer. Biji yang akan dijadikan benih yang baik memiliki syarat-syarat sebagai berikut : Berasal dari tanaman yang baru dan varietas unggul Daya tumbuh yang tinggi (lebih dari 90 %) dan sehat Kulit benih mengkilap, tidak keriput, dan cacat Murni atau tidak bercampur dengan varietas lain Kadar air benih berkisar 9 – 12 % (Rukmana, 1997) 2.1.2 Morfologi Tanaman Anggrek 1. Bunga Anggrek merupakan salah satu tanaman hias yang memiliki keragaman warna dan bentuk bunga .meski demikian anggrek memiliki struktur bunga yang sama dan khas. Bunga anggrek terdiri dari : 1. Kelopak (sepal) 2. Mahkota (petal) 3. Lidah (Labelum) 4. Bakal buah, dibentuk oleh penyatuan putik dan benangsari Sepal yang dimiliki anggrek terdiri atas tiga helai dan si sela-sela sepal terdapat dua helai petal.Sedangkan labelum atau lidah bunga merupakan modifikasi dari petal. 2. Buah Bentuk buah anggrek berbeda-beda sesuai dengan jenisnya. Buah anggrek merupakan lentera atau capsular yang memiliki 6 rusuk. Tiga diantaranya merupakan rusuk sejati dan yang tiga lainnya adalah tempat melekatnya dua tepi daun buah yang berlainan.Di tempat bersatunya tepi daun buah tadi dalam satu buah anggrek sebesar kelingking terdapat ratusan ribu bahkan jutaan biji anggrek yang sangat lembut dalam ukuran yang sangat kecil. Biji-biji anggrek tidak memiliki endosperm sebagai cadangan makanan , sehingga untuk perkecambahannya dibutuhkan nutrisi yang berfungsi untuk membantu pertumbuhan biji. Perkecambahan di alam sangat sulit jika tanpa bantuan fungi (jamur) yang disebut mikoriza yang bersimbiosis dengan biji-biji anggrek tersebut. Dalam kondisi lingkungan yang sesuai, hifa atau benang dari mikoriza akan menembus embrio anggrek melalui sel-sel suspensor. Kemudian fungi tersebut dicerna sehingga terjadi pelepasan nutrisi sebagai bahan energi yang digunakan untuk pertumbuhan dan perkembangan perkecambahan biji-biji anggrek. 3. Daun Helaian daun anggrek berdaging berwarna hijau tua. Permukaan daun dilapisi kutikula (lapisan lilin) yang dapat melindungi dari serangan hama dan penyakit. Kedudukan daun tersusun secara berjajar berselingan.Daun anggrek memiliki ciri khas bertulang daun sejajar. Sedangkan bentuknya berbeda-beda, ada yang memanjang dan ada yang membulat tergantung pada spesies .Tipe daun menunjukkan keadaan habitat anggrek. Menurut pertumbuhan daunnya anggrek digolongkan menjadi dua yaitu : 1. Kelompok Evergren (tipe daun tetap segar/hijau), yaitu anggrek yang helaian-helaian daun nya tidak gugur serentak. 2. Kelompok Decidous (tipe gugur), yaitu semua helaianhelaian daun gugur dan tanaman mengalami masa istirahat, kemudian diganti tempatnya dengan munculnya bunga. Batang dan daun anggrek mengandung klorofil, hal ini sangat membantunya memaksimalkan penyerapan sinar matahari untuk fotosintesis dalam habitatnya di hutan yang minim cahaya. Klorofil pada batang anggrek tidak mudah hilang atau terdegradasi walaupun daun-daunnya telah gugur, oleh sebab itu anggrek juga memiliki julukan evergreen. 4. Batang Batang anggrek yang menebal merupakan batang semu yang dikenal dengan istilah pseudobulb (pseudo=semu, bulb=batang yang menggembung), berfungsi sebagai penyimpan air dan makanan untuk bertahan saat keadaan kering. Batang Anggrek ada dua tipe yang dipengaruhi oleh titik tumbuhnya, yaitu : 1. Monopodial Anggrek tipe monopodial hanya memiliki satu batang dan satu titik tumbuh.Batang utama terus tumbuh dan tidak terbatas panjangnya Bentuk batangnya ramping dan tidak berumbi. Tangkai bunga akan keluar di antara dua ketiak daun. Anggrek jenis ini dapat diperbanyak dengan cara stek batang dan biji. Kelompok anggrek monopodial yaitu genus Aerides, Arachnis, Phalaenopsis, Renanthera, Aranthera , Vanda dan lain-lain. 2. Simpodial Anggrek tipe simpodial adalah anggrek yang memiliki batang utama yang tersusun oleh ruas-ruas tahunan. Angrek tipe simpodial mempunyai batang yang berumbi semu ( pseudobulb ) yang juga berfusngsi sebagai cadangan makanan. Masing-masing ruas dimulai dengan daun sisik dan berakhir dengan setangkai perbungaan. Pertumbuhan ujung-ujung batangnya terbatas, pertumbuhan batang akan terhenti bila pertumbuhan ke atas telah maksimal. Batang utama baru muncul dari dasar batang utama Pada anggrek simpodial terdapat suatu penghubung dari tunas satu ke tunas lainnya yang disebut rhizome. Anggrek jenis ini dapat diperbanyak dengan cara split, pemisahan keiki, stek batang dan biji. Kelompok anggrek simpodial yaitu genus Cattleya, Coelogyne, Dendrobium, Grammatophyllum, Oncidium dan lainlain. 5. Akar Akar anggrek berbentuk silindris dan berdaging, lunak, mudah patah denagn ujung akar yang meruncing licin dan sedikit lengket. Dalam keadaan kering akar akan tampak berwarna putih keperak-perakan pada bagian luarnya dan hanya pada bagian ujung akar saja yang berwarna hijau atau tampak agak keunguan. Akar yang telah tua menjadi coklat dan kering, kemudian akan digantikan oleh akar yang baru. Akar pada anggrek berfungsi untuk mengambil, menyerap, dan mengantarkan zat hara ke seluruh bagian tanaman. Fungsi lain dari akar adalah menempelkan dirinya pada tempat atau media tumbuh.Tanaman dikatakan sehat atau tidaknya dapat dilihat dari akarnya. Akar udara terdapat lapisan velamen yang berongga dan berfungsi untuk menyerap air dan udara. Akar ini juga dapat berfotosintesis karena megandung butiran hijau daun (klorofil). Pada lapisan velamen terdapat Mycorhiza (myco = cendawan ; rhizome = akar) atau cendawan yang hidup dalam akar tumbuhan. Mycorhiza hidup secara simbiosis yaitu dengan memfiksasi fosfat untuk ditukarkan dengan hidrat dari tumbuhan. (Rukmana, 1997) 2.2 Kondisi Optimum untuk tumbuh Kacang Tanah dan Anggrek 2.1.2 Kondisi Optimum Tumbuh Kacang Tanah 1. Keadaan Iklim Di Indonesia, tanaman kacang tanah cocok ditanam di dataran rendah yang berketinggian di bawah 500 meter di atas permukaan laut (dpl). Iklim yang dibutuhkan tanaman kacang tanah adalah bersuhu tinggi (panas) antara 280C – 320C, sedikit lembap (rH 65% - 75%), curah hujan 800 m – 1.300 mm per tahun, tempat terbuka (mendapatkan sinar matahari penuh) dan musim kering. Tanaman kacang tanah toleran terhadap lingkungan tumbuh di dataran menengah sampai dataran tinggi pada daerah berketinggian antara 800 mm – 1.000 m dpl.Namun, makin tinggi daerah penanaman dari permukaan laut produksi tanaman kacang tanah cenderung turun (rendah). 2. Keadaan Tanah Tanaman kacang tanah membutuhkan keadaan tanah yang berstruktur ringan, seperti tanah regosol, andosol, latosol dan alluvial. 2.1.2 Kondisi Optimum Tumbuh Tanaman Anggrek 1. Cahaya Matahari Intensitas matahari yang berbeda dibutuhkan masing-masing jenis anggrek.Selama pertumbuhannya tanaman anggrek memerlukan naungan.Seperti habitat aslinya, dimana tanaman anggrek tumbuh didalam hutan, menempel didahan pohon yang rindang.Phalaenopsis, jenis anggrek yang membutuhkan intensitas matahari paling rendah, 20%.Jenis lainnya pada kisaran 40% – 60%. 2. Penyiraman Media tanam sangat mempengaruhi penyiraman pada bunga anggrek. Selain itu besar kecilnya tanaman, temperatur lingkungan, kelembaban, aliran udara dan jenis pot yang digunakan juga perlu Anda perhatikan. Penyiraman yang baik langsung disemprotkan pada bagian akar, supaya langsung terserap. Agar tidak merusak media tanam, bunga dan daun anggrek, gunakanlah sprayer saat menyiram hingga butiran air yang keluar dapat diatur. 3. Pemupukan Fase pertumbuhan tanaman anggrek menjadi dasar dalam pemupukan. Fase vegetatif dan fase generatif adalah 2 jenis fase pertumbuhan anggrek. Fase vegetatif adalah periode pertumbuhan tanaman anggrek dari penyemaian sampai anggrek muda. Fase generatif adalah saat anggrek mulai dewasa dan telah siap berbunga. Pupuk yang kaya akan unsur N, yaitu bahan utama penyusun protein yang sangat dibutuhkan dalam proses pembelahan sel, dibutuhkan pada fase vegetatif. 4. Penggantian Pot Penggantian pot adalah proses dimana tanaman anggrek ditanam ulang dengan pot yang lebih besar dengan media tanam baru. Penggantian pot diperlukan karena khawatir pot lama tidak cukup menampung saat tanaman siap berbunga seiring pertumbuhan tanaman anggrek yang semakin membesar.Kapan harus melakukan penggantian pot tidak ada waktu yang pasti.Kejelian pengamatan sehari-hari sangat diperlukan. 5. Lokasi, suhu, dan kelembaban Anggrek akan tumbuh baik di dataran tinggi, bukan berarti di dataran rendah tidak bisa hidup akan tetapi harus memenuhi ketentuan yang tepat. Suhu udara berkisar 15ºC35ºC (suhu optimum 21ºC) dengan sirkulasi udara yang baik.Kelembaban udara berkisar antara 65%-70%. (Anonymousa, 2012) 2.3 Teknik Kultur Embryo Kacang Tanah dan Embryo Resceu Biji Anggrek Teknik kultur embryo pada dasarnya ada tiga teknik, yakni: 1. Sterilisasi Eksplan Sterilisasi permukaan perlu dilakukan pada buah ataupun biji untuk mensterilkan permukaan buah/biji sehingga pada waktu isolasi embryo tidak terdapat sumber kontaminan.Sterilisasi dapat dilakukan dengan pembakaran buah/biji atau dengan sterilisasi kimia seperti sodium hypochybrite dengan konsentrasi cukup tinggi (>2%). 2. Isolasi dan Penanaman Embryo Isolasi harus dilakukan seara hati-hati agar embryo tidak rusak dan kehilangan salah satu atau lebih bagianbagiannya (roticula, plumula, hypocotyl, coleoptile,dll). Selain itu harus tetap dijaga juga agar isolasi dilakukan dalam kondisi tetap aseptis. 3. Aklimatisasi Aklimatisasi dilakukan setelah embryo berkecambah dan diperoleh planflet baru yang siap untuk dipindah kelapang. (Kartohadprodjo, 2009) 2.4 Contoh Kultur Aplikasi Kultur Embryo 1. Memecahkan dormansi, pada Musa balbisiana, tidak mungkin memperoleh perkecambahan secara normal. Cherry, hazel, acer: tanaman yang memiliki dormansi panjang. 2. Mencegah gugurnya embrio pada persilangan interspesifik. Persilangan ini sering menghasilkan biji dengan endosperm yangg tidak sempurna, atau embrio yang lemah/ kecil. Contoh: Kacang, Kapas, Tomat, Padi. 3. Hibridisasi untuk produksi triploid (buah tanpa biji). Jeruk triploid Citrus sinensis. Diploid citrus X tetraploid citrus = jeruk tanpa biji. Pisang triploid, Musa acuminata (AA) X Musa balbisiana (BB) = pisang tanpa biji (AAB). (Rukmana, 1997) 2.5 Faktor yang Mempengaruhi Keberhasilan Kultur Embryo dan Embryo Resceu 1. Genotipe Tanaman Genotip tanaman merupakan salah satu factor yang sangat mempengaruhi pertumbuhan dan morfogenesis eksplan dalam kultur embryo adalah genotip tanaman asal eksolan diisolasi. Respon masing-masing eksplan tanaman sangat bervariasi tergantung dari spesies, bahkan varietas atau tanaman asal eksplan. 2. Media Kultur Perbedaan komposisi media seperti komposisi zat pengatur tumbuh dan jenis media yang digunakan akan sangat mempengaruhi pertumbuhan dan regenerasi eksplan yang mempengaruhi generasi eksplan yang dikultur.Komposisi yang dapat berpengaruh diantaranya komposisi media, komposisi hormone pertumbuhan dan keadaan fisik media. 3. Keadaan Fisik Media Media yang umum yang digunakan dalam kultur jaringan adalah media padat, semi padat dan cair. (Kartohadprodjo, 2009) III. BAHAN DAN METODE 3.1 Alat dan Bahan 3.1.1 Alat Pinset : memotong organ tanaman Botol kultur (5 buah) : tempat meletakkan eksplan Cawan Petri : tempat melakukan penanaman Bunsen : sterilisasi alat / botol kultur 3.1.2 Bahan Embrio kacang : sebagai bahan praktikum Detergen 5% : sebagai bahan sterilisasi Fungisida 0,3 gram/100 ml : sebagai bahan sterilisasi dari fungi atau jamur. Bayclean 10 ml/100 ml : sebagai bahan sterilisasi dari bakteri.. Aquades : pencuci dari bahan sterilisasi Alkohol : bahan sterilisasi alat 3.2 Cara Kerja Siapkan alat dan bahan Sterilisasi Kacang tanah dicuci detergen 5% Kacang tanah dicuci bayclean 2% Kacang tanah dicuci aquades 3% LAFC ambil kacang tanah yang telah disterilisasi Dipotong melintang sesuai garis buah Ambil embryo/Plamula Letakkan dibotol kultur Hasil 3.3 Analisa Perlakuan Pada proses sterilisasi bahan untuk kultur embrio,kacangtanah dan biji anggrek dicuci dengan detergen 5% bertujuan untuk membersihkan atau proses sterilisasi, Fungisida 0,3 gram / 100 ml, bertujuan untuk sterilisasi dari fungi atau jamur dan kacang tanah dan biji anggrek dicuci Bayclean 10 ml / 100 ml bertujuan untuk proses sterilisasi dari bakteri. Kacang tanah dan biji anggrek dicuci aquades bertujuan untuk mencuci dari ketiga bahan sterilisasi yang sudah di gunakan. Pada proses penanaman eksplan di LAFC, kacang tanah dan biji anggrek dicelup alkohol, di bakar, kemudian di letakkan di cawan petri bertujuan untuk proses penanaman secara steril. Dipotong melintang sesuai garis buah bertujuan untuk mendapatkan bagian eksplan yang maksimal.Ambil embrio atau plumule bertujuan untuk menyelamatkan atau mengembangkan kehidupan dari tanaman tersebut.Letakkan di botol kultur bertujuan untuk tempat dan proses perkembangbiakan eksplan. IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1 Hasil Tanggal 22 November 2012 Botol Kondisi Jenis ke eksplan kontaminan 1. sehat (fajar) Keterangan pertumbuhan Muncul tunas baru 2. (yudit) Sehat - Muncul tunas baru 3. (ervin) Sehat - Muncul tunas baru 4. (endah) Sehat - Muncul tunas baru 5. (erwan) Sehat - Muncul tunas baru Tanggal 26 November 2012 Botol Kondisi Jenis ke eksplan kontaminan 1. (fajar) sehat - 2. (yudit) Sehat - 3. (ervin) Sehat - 4. (endah) kontaminan Jamur Keterangan pertumbuhan Muncul akar dan tunas semakin panjang Muncul akar dan tunas semakin panjang Muncul akar dan tunas semakin panjang Muncul akar dan tunas semakin panjang 5. (erwan) kontaminan Jamur lendir Tanggal 29 November 2012 Botol Kondisi Jenis ke eksplan kontaminan 1. sehat (fajar) Muncul akar dan tunas semakin panjang Keterangan pertumbuhan Akar dan tunas semakin panjang 2. (yudit) Sehat - akar dan tunas semakin panjang 3. (ervin) Sehat - akar dan tunas semakin panjang 4. (endah) kontaminan jamur akar dan tunas semakin panjang 5. (erwan) kontaminan Jamur lendir akar dan tunas semakin panjang 4.2 Pembahasan Dari hari pertama pengamatan, dapat dilihat eksplan kacang tanah tidak mengalami kontaminasi. Hal ini ditunjukkan dengan pertumbuhan kacang tanah yang mulai muncul tunas baru dengan sehat. Sementara itu pada pengamatan kedua, terdapat 2 botol yang mengalamai kontaminasi. Jenis kontaminasi yang menyerang botol ini berupa jamur dengan ciri-ciri terdapat benang-benang halus yang menggerumpul di tengah-tengah eksplan. Hal ini mungkin dapat disebabkan adanya mikroorganisme yang masih berkembang biak setelah proses pemanasan. Pada pengamatan kedua ini, dapat diketahui bahwa tunas yang muncul mengalami pertumbuhan dan pada saat itu muncul akar-akar kecil pada eksplan kacang tanah Dan pada pengamatan yang ketiga, botol 1, 2, dan 3 tidak mengalami kontaminan dan pada botol ke-3 dan ke-4 mengalami kontaminan jenis jamur. Pada pengamatan ini dapat diketahui bahwa tunas baru dan akar mulai tumbuh semakin panjang. 4.3 Pembahasan Tentang Pertumbuhan Kultur Embryo dan Embryo Resque Pada praktikum kali ini, kelompok kami tidak melakukan percobaan pada embryo resque, dan yang dilakukan hanyalah kultur embrio pada kacang tanah. Pertumbuhan kultur embryo pada pengamatan hari pertama telah mengalami pemanjangan tunas kira-kira 2 cm. Dan pada pengamatan pertama ini tidak terjadi kontaminasi pada 5 botol yang dibuat untuk percobaan kultur embryo kacang tanah. Kemudian untuk pengamatan kedua pertumbuhan tunas semakin memanjang mencapai 5 cm tiap botolnya. Pertumbuhan kultur embryo dapat dikatakan baik karena ratarata pertumbuhan mencapai 3 cm. Dan pada pengamatan kedua ini juga sudah terlihat bahwa pada masing-masing botol yang dibuat untuk percobaan ini telah muncul akar sekitar 2 cm. Dan pada pengamatan ketiga ini dapat diketahui bahwa terdepet 2 botol yang terkontaminasi jamur. Dan pertumbuhan dari embryo kacang tanah tersebut semakin memanjang pada akar dan tunasnya. V. PENUTUP 5.1 Kritik Peralatan yang digunakan dalam laboratorium masih kurang memadai. 5.2 Saran Mudah-mudahan soal UAPnya nanti mudah-mudah dan dapat dijawab oleh prakrikan dengan baik dan benar. DAFTAR PUSTAKA Anonymous a, 2012. Bunga Anggrek dan Serba Serbinya. http:// tanamanmahal.com/komunitas/ind ex.php? topic =120.0. Diakses tanggal 1 Desember 2012. Rukmana, R., 2006. Kacang Tanah. Hal 13-20. Kanisius: Yogyakarta. Kartohadprodjo, N. S., 2009. Asyiknya Memelihara Anggrek. Hal 19-23. Kompas Gramedia: Jakarta. LAMPIRAN Tanggal 22 November 2012 Pada pengamatan pertama dapat diketahui bahwa kelima botol eksplan tidak ada kontaminasi dan mulai muncul tunas baru. Tanggal 26 November 2012 Pada pengamatan kedua dapat diketahui bahwa pada botol ke-4 dan ke-5 terjadi kontaminasi jamur, namun pertumbuhan tunasnya semakin panjang dan muncul akar. Tanggal 29 November 2012 Pada pengamatan ketiga ini dapat diketahui bahwa pada botol ke-4 dan ke-5 terjadi kontaminasi jamur. Namun pertumbuhan tunas dan akarnya semakin memanjang.
